Chapter 5 長期生產運籌管理─ 主排程規劃與粗略產能規劃

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1 Chapter 5 長期生產運籌管理─ 主排程規劃與粗略產能規劃
祝天雄 博士 97年03月 日

2 大綱 5.1 主排程規劃的角色與功能 5.2 主排程的設計與建立 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃
5.1 主排程規劃的角色與功能 5.2 主排程的設計與建立 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃 5.4 主排程的控制─保持主排程規劃的合理可行 5.5 結論

3 5.1 主排程規劃的角色與功能 產品定位策略 供應鏈策略

4 5.1 主排程規劃的角色與功能 根據 APICS 第九版字典所定義:「主生產排程」為主排程規劃人員 (master scheduler) 依據生產計畫 (Production Plan; PP) 而擬定的在某特定時間內完成某特定數量的某特定產品或最終料件 (end items) 的一項預定生產排程。 主生產排程 (MPS) 是管理階層用來表示希望在某時間內準備妥某數量的某種成品的一種方法，它也是驅動物料需求規劃 (Material Requirements Planning; MRP) 展開過程的原動力。 通常，主排程規劃須包含下列三類資訊： 1. 建立主生產排程的資訊 2. 主生產排程本身的資訊。 3. 可允訂購數量 (Available To Promise; ATP) 資訊

5 5.1 主排程規劃的角色與功能 主排程的設計是根據生產計畫 (Production Plan; PP) 所訂的生產水準來製作。
5.1 主排程規劃的角色與功能 主排程的設計是根據生產計畫 (Production Plan; PP) 所訂的生產水準來製作。 考慮下列因素來設計主生產排程： 所有的需求。 存貨狀態。 對預定的主生產排程作較詳細的「產品負荷剖析」，以確定有足夠的產能。 如果需求不是最終成品的一種，則必須檢查所需物料是否足夠，並決定可以接受新訂單或改變訂單內容的計畫時程範圍 (planning horizon)。

6 5.1.1 產品定位策略 產品定位策略：企業 (組織) 選擇保留存貨的形式來滿足顧客訂單需求的生產策略。 通常可分為下列三種 ：
產品定位策略 產品定位策略：企業 (組織) 選擇保留存貨的形式來滿足顧客訂單需求的生產策略。 通常可分為下列三種 ： 1. 計畫式生產 (Make To Stock; MTS或Build To Stock; BTS) 2. 訂單式生產 (Make To Order; MTO或Build To Order; BTO) 3. 接單後組裝式生產 (Assemble To Order; ATO或Configure To Order; CTO )

7 產品定位策略 計畫式生產：

8 產品定位策略 訂單式生產：

9 產品定位策略 接單後組裝式生產：

10 5.1.2 供應鏈策略 企業的供應鏈策略與其產品定位策略息息相關，供應鏈策略可分為推式、拉式及推─拉式三種。 分別說明如下：
供應鏈策略 企業的供應鏈策略與其產品定位策略息息相關，供應鏈策略可分為推式、拉式及推─拉式三種。 分別說明如下： 推式 (push) 供應鏈策略：主要用在需求不確定性低的產品，利用本身大量存貨去滿足市場需求。 拉式 (pull) 供應鏈策略：主要用在需求不確定性高的產品，生產和配銷是以顧客實際需求來驅動。 推─拉式 (push-pull) 供應鏈策略：ATO產品定位策略即屬於此類。

11 供應鏈策略

12 5.2 主排程的設計與建立 建立主排程參數 主排程規劃的邏輯運算流程及範例說明

13 5.2.1 建立主排程參數 主排程的規劃包括下列主要元素： 預測 (forecast) 顧客訂單 (customer orders)
建立主排程參數 主排程的規劃包括下列主要元素： 預測 (forecast) 顧客訂單 (customer orders) 其他需求 (other demands) 淨需求量 (net demand) 主生產排程 (Master Production Schedule; MPS) 預計可用量 (projected available) 可允訂購數量

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15 5.2.2 主排程規劃的邏輯運算流程與範例說明

16 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃 粗略產能規劃 (Rough-Cut Capacity Planning; RCCP) ：評核主生產排程可行性，針對製造現場部分關鍵或瓶頸 工作中心 / 設備，計算目前所規劃的所有料件的主生產排程對它們的產能需求，其結果可能為： 產能需求低於或等於可用產能 產能需求高於可用產能 以下介紹主生產排程在穩定條件下，三種常用規劃技術： 產能規劃總體因素法 (Capacity Planning using Overall Factors; CPOF) 產能清單法 (Capacity Bills) 資源剖析法 (Resource Profiles)

17 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃 產能規劃總體因素法：計算如下： 計算主生產排程之產能需求：
利用歷史比率 (historical ratios) 來分配總產能需求 (即負荷) 給各工作中心。

18 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃 產能清單法：使用主生產排程預估各工作中心之產能需求，考量產品的結構性資料 、途程與作業時間，將生產前置時間納入產能計算，以提供各產品的時程化產能需求，進而彙總出每一工作中心在每一週期的產能需求量及產能總需求的產能清單。 依照紅色吊扇的物料清單及其途程與作業時間資料，並計算各工作中心的產品單位產能清單。 再依據各週期的主生產排程，預估各工作中心的產能需求。

19 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃

20 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃

21 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃

22 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃 資源剖析法：考慮各工作中心預計工作量的時間，並採用較複雜的方式來計算。 其規劃步驟如下：
(1) 建構時程化「作業回溯圖」(operation setback charts) 表示最終產品與零組件的時程關係。 (2) 針對各個週期，計算出所有最終料件在各工作中心上的時程化產能需求。

23 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃

24 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃

25 5.3 主排程的評估─粗略產能規劃 在計算了生產現場各週期每個工作中心的可用產能後，可據此評估主生產排程的可行性，並制定適當的決策。
通常，我們可根據以下公式計算可用產能 (available capacity)： C = T × U × E C：為「可用產能」 T：為「可用時間」 U：為「稼動率」，稼動率閒置比率 E：為「效率」，效率標準工時實際上花費的時間 獲得產能需求與可用產能後，可據此作成「機器負荷報告」：若報告顯示產能不足時，可以利用加班、外包、替代途程、增加人手等方式增加產能，若產能仍不足，則必須減少主生產排程的數量。

26 5.4 主排程的控制─保持主排程規劃的合理可行 5.4.1 適時、適量的修正主生產排程計畫 5.4.2 可允訂購數量/時間
適時、適量的修正主生產排程計畫 可允訂購數量/時間 耗用需求預測 最終裝配排程

27 5.4 主排程的控制─保持主排程規劃的合理可行 建立了主生產排程後，接下來就是希望藉由對主排程的有效控制，以保持主排程的合理可行。 通常，主排程的控制可分三方面進行： 1. 將實際生產狀況與主生產排程 (MPS) 比較，若未照計畫進行，則應分析原因，適時、適量的修正主生產排程計畫 (此項措施又稱為rolling through time)。 2. 計算可允訂購數量時間。 3.在既定主生產排程 (MPS) 與需求預測下，計算各週期的預計可用量 (projected available) 或預計存貨量 (projected on hand)。

28 適時、適量的修正主生產排程計畫 範例: 第一週期的實際銷售量為15台紅色吊扇 (而非原先預測的 10台)，因此第一週期結束時的預計可用量也由15變為 10；規劃人員經過分析後，將第二至第四週期的需求預測更改為15。

29 適時、適量的修正主生產排程計畫 可能的作法是於第二週期安排一額外的主生產排程。

30 可允訂購數量/時間 可允訂購數量的計算不是保持滾動式的平衡 (rolling balance─例如預計可用量)，通常 ATP 只會發生在進行規劃當期 (current period) 與有安排主生產排程的週期。 隨著時間的前進及需求預測資料的改變，主排程可能作適度的修正 ，可允訂購數量時間亦得作適度的修正。

31 可允訂購數量/時間 ATP的意義要視所採用的計算方法而定，一般常用的方法為離散式 (discrete) 或累積式 (cumulative) 可允訂購數量兩種。 離散式ATP代表「由發生ATP 的週期至下一次有安排主生產排程前的週期間可接受的顧客訂單總數」。 累積式ATP則為「相對應的離散式ATP和之前各週期離散式ATP的累積」。

32 耗用需求預測 需求預測 (demand forecast) ：被實際的顧客訂單所消耗 (consumed by the actual customer orders)。

33 最終裝配排程 最終裝配排程 (Final Assembly Schedule; FAS) ：於特定時間週期內將主生產排程 (MPS) 料件裝配成最終產品的一個排程。 最終裝配排程 (FAS) 的規劃受限於主生產排程 (MPS) 所規劃各種料件的可用時間、數量、樣式及庫存，MPS與FAS的規劃必須協調一致。 為滿足實際的顧客訂單需求及增加顧客服務水準，FAS的安排必須靈活有彈性。

34 5.5 結論 主生產排程規劃特定產品或最終料件於特定的時間生產特定的數量，且這些資訊會下到中期生產規劃，進而影響到中期生產運籌規劃的好壞，因此它在整個運籌管理過程中扮演相當重要的角色。 傳統上進行主生產排程規劃時，並未有效整合供應商、配銷商與顧客以取得完整、正確且即時的供給與需求資訊，因而造成規劃結果 (主生產排程) 的不合理。 傳統的主生產排程無法即時有效處理供給與需求變動也是造成不合理規劃結果的重要因素。